作为内燃机重要组成部分之一，曲轴的设计是内燃机设计中的一个举足轻重的环节。曲轴在复杂的气体压和往复及旋转运动引起的惯性力作用下工作，使曲轴发生既弯曲又扭曲的复合运动状态，从而产生严重的疲劳应力导致其疲劳失效。所以曲轴的设计好坏不但决定着整个内燃机的大小及重量，并且还关系着内燃机的使用可靠性和使用寿命的长短。而传统的曲轴设计过程效率低下，设计周期长、人工成本高。所以本论文对曲轴参数化设计的研究以及对曲轴的结构进行分析是很有意义的。本文经过研究国内外曲轴参数化设计的现状，在此基础上选定Pro/E软件作为研究开发平台，比较透彻地对参数化建模进行研究，通过研究曲轴的结构确定其结构特征参数，以尺寸驱动原理运用Pro/E软件中的参数-关系模块，选取缸径和活塞行程作为主动变化参数建立了内燃机常见曲轴系列参数化模型。并综合应用Microsoft Visual Studio的编程能力和Pro/E强大的二次开发能力建立功能全面的人机和谐的参数化设计界面，实现了设计界面与Pro/E的无缝连接。在完成实体建模的基础上，通过已经建立的参数化设计系统生成特定尺寸的曲轴。然后根据曲柄连杆机构运动及其受力分析，运用静力等效原理对活塞部分进行往复惯性力的求解，通过Pro/E自带的有限元分析软件通过载荷加载和约束等建立曲轴的受力模型并进一步对模型进行结构分析并且校核曲轴的疲劳强度。在结构分析的基础上建立有限元单拐参数化模型，分析主要参数的改变对曲轴最大应力产生影响，为进一步对曲轴的结构优化打下基础。